Augmented Reality

Mirko Compagno
Augmented reality architect e UX designer
http://about.me/MirkoCompagno
m.compagno@theround.it
AUGMENTED REALITY
19 marzo 2015
REMEDIA Italia
(c/o ESRIN - ESA Centre for Earth Observation)

Cos’è realtà aumentata?
da Philip Kindred Dick nel 1969 dal
titolo: “La Formica Elettrica”.
Il protagonista di questo piccolo racconto di Dick è Garson Poole un
androide che decide di mettere alla prova la realtà percepita
manomettendo il suo sistema percettivo composto da un nastro
perforato all’interno del suo addome. Praticando nuovi fori sul
nastro della sua realtà comparivano nuovi oggetti, nuovi colori e
nuovi suoni.
La realtà aumentata fa esattamente la stessa
cosa, essa arricchisce la percezione sensoriale
umana attraverso informazioni manipolate
elettronicamente.
Mirko Compagno – THE ROUND AUGMENTED REALITY

La realtà aumentata (AR, dall'inglese Augmented
Reality) è una branca della computer graphics che
studia e sviluppa sistemi in grado di combinare
immagini provenienti dal mondo reale con
informazioni e oggetti generati da computer.
L’utente di un’applicazione di AR, utilizzando
opportune apparecchiature, è nella condizione
di vivere un’esperienza sensoriale arricchita di
informazioni ed elementi virtuali, a volte anche
interagendo con loro.

Il termine augmented reality venne coniato nel 1990 da due ricercatori dei laboratori
della Boeing, Tom Caudell e David Minzell. I due scienziati, al lavoro su un prototipo che
rimpiazzasse gli strumenti di bordo di un aereo, svilupparono un congegno indossabile sul
viso dei piloti in grado di visualizzare velocemente la rotta e tutte le informazioni
correlate ai decolli e agli atterraggi. La realtà così visualizzata venne ribattezzata “Realtà
aumentata”, perché al mondo reale venivano aggiunte informazioni di altro tipo.
Il termine augmented reality

2. La realtà aumentata, invece, offre alla persona la
sensazione di essere presente all’interno della realtà fisica
percepita attraverso i cinque sensi anche se quest’ultima è
arricchita di informazioni aggiuntive o manipolata da
queste.
Differenza tra realtà aumentata
e realtà virtuale
Spesso la realtà aumentata viene confusa con
la realtà virtuale in realtà la differenza tra le
due è sostanziale:
1. Nella realtà virtuale le informazioni che arricchiscono
la realtà lo fanno in maniera preponderante al punto che
la persona è interamente immersa all’interno di una
realtà finta creata attraverso l’uso del computer.

Breve storia della AR
1960 – 80: primi esperimenti
1980 – 90: ricerche di base
Tracking, displays
1995 – 2005: tool e applicazioni
Interaction, usability, theory
2005 - : applicazioni commerciali
Games, Medical, Industry
Step storici della AR

La realtà aumentata oggi
La realtà aumentata oggi
Tecnologie disponibili
- Tracking più affidabile (Computer Vision, GPS/sensors)
- Migliori Display (Handheld, HMDs)
- Migliori «Input Devices» (Kinect, leap motion, smart glass…)
- Developer tools (metaio, qualcomm, wikitude…)
Mercato in forte crescita
- Gaming, GPS/Mobile, Online Advertisement
• >$5 Billion USD by 2016 (Markets andMarkets)
• >$1.5 Billion USD in Mobile AR by 2014 (Juniper Research)

Google Searches for AR
Google Searches for AR

1. Serve uno smartphone/tablet con una fotocamera per catturare la realtà;
2. un collegamento Internet per ricevere il livello informativo;
3. l software sullo smartphone/tablet che consente la sovrapposizione dei
dati.
4. l sistema GPS e la bussola interna permettono di sapere in quale direzione
siamo rivolti.
Cosa serve per attivare la Realtà Aumentata
con lo smartphone/tablet

Location-based - Image Recognition (Mobile Augmented Reality)

Un nuovo oggetto comuncativo
La realtà aumentata è solo l’evoluzione della tecnologia o, forse,
rappresenta qualcosa del tutto nuovo nell’ambito comunicativo?
La Realtà aumentata è solo tecnologia?

Consideriamo il "testo scritto" come il principale medium, ovvero il canale attraverso
il quale l’informazione è trasmessa, veicolo portante della comunicazione.
Il “testo scritto” esprime non solo il contenuto della comunicazione, ma ne
organizza interamente la forma (divisione in capitoli, paragrafi, punteggiatura…).
Se volessimo arricchire il libro con delle
immagini avremo un libro illustrato.
Le immagini sono aggiunte al testo
scritto , possono essere sostituite con
altre più efficaci, p. es., ed hanno
comunque una funzione secondaria e di
sussidio.

Se la narrazione di una storia avviene tramite il cinema, questa è costruita e
diffusa nel linguaggio proprio e specifico di questo medium.
Sequenze, tagli, montaggio, il colore, il suono, organizzano la narrazione
secondo specifiche esigenze. E in questo caso sia il linguaggio verbale che scritto
sono interamente dipendenti dalle regole dettate da questa diversa forma di
comunicazione.

Dagli esempi precedenti si rilevano due caratteristiche correlate e tipiche di questi
usi "misti" di media:
(a) autonomia, ciascun medium impone il suo specifico linguaggio costruttivo e
organizzativo e lo conserva rigidamente;
(b) prevalenza, un medium domina sugli altri medium e ne organizza la struttura
della comunicazione, mentre gli altri hanno più che altro una funzione accessoria.
Queste caratteristiche possiamo rilevarle anche
nell’uso che facciamo della realtà aumentata ?

Rivediamo sinteticamente la definizione di realtà aumentata facendone un
confronto con la realtà virtuale
1. La AR aumenta la scena del mondo reale in modo che l‟utente mantenga
comunque un senso di presenza in tale mondo;
2. La VR mira a “sostituire” il mondo reale ;
3. La AR mira ad arricchire la realtà di informazioni utili per l‟espletamento di
compiti complessi;
4. Il feedback visivo in VR è completamente sotto il controllo del sistema
digitale.
5. In AR il feedback è misto.
Per questo motivo AR ha esigenze
assenti in VR, quali l ‘acquisizione di
immagini reali e la fusione con
quelle digitali.

L’ obiettivo che ci si pone nella realizzazione di un sistema di realtà aumentata, è la
creazione di un oggetto comunicativo in cui non si noti la differenza tra il mondo
reale e l’ arricchimento virtuale.
L’ibrido che si viene così a creare è un nuovo oggetto comunicativo che agisce sul
mondo reinterpretando la realtà e portandola ad uno stato di continua mutazione.
Relazione tra mondo digitale e mondo fisico
La stampa appartiene al
mondo fisico
Il web, i new media
appartengono al mondo
digitale.
Nella sovrapposizione di
questi 2 mondi si trova l’AR

Campi d’applicazione della Realtà Aumentata

Campi d’applixazione della Realtà Aumentata
Servizi turistici

In campo medico la AR
è stata adottata per
migliorare l’affidabilità
degli interventi
chirurgici.

The Commonwealth Bank of Australia

Il futuro prossimo ci indica l’utilizzo di Wearable Devices che ci permettono di
avere informazioni fortemente contestualizzate.
Il futuro prossimo

Case Studies
Case Studies
INSTALLAZIONI SONORE E REALTÀ AUMENTATA PER LA COLLETTIVA “MURI E
DIVISIONI”. MACERATA OPERA FESTIVAL 2013
Celebrare il bicentenario della nascita di Giuseppe Verdi, attraverso
Nabucco e Il Trovatore. Giuseppe Verdi in realtà aumentata è
un’esperienza multisensoriale di fruizione delle opere artistiche
esposte. Si tratta di installazioni sonore su sette quadri esposti.

Realizzare un ambiente AR per mobile o desktop?
Progettazione
Progettazione

Progettazione
Progettazione
Il nostro obiettivo è la realizzazione di una
«Mobile Augmented Reality» app.
Come procedere?

Augmented Reality Application Development Tools
Developer Tools

Augmented reality browser
web browser Ar browser

Differenze tra i diversi ar browser
Differenze tra i diversi ar browser

Definire il contesto1
2. Definire:
a) obiettivo informativo;
b) obiettivo
comunicativo.
OBIETTIVO COMUNICATIVO:
La grafica di questa pagina si riduce al logo di realtà aumentata, poichè quest’ ultima è di
introduzione e vuole solamente spiegare all’ utente il funzionamento della rivista.
OBIETTIVO INFORMATIVO:
I collegamenti multimediali che si trovano all’ interno dell’introduzione, danno la
possibilità all’utente di accedere a un sito web, nel quale viene spiegato dettagliatamente
cos’ è la realtà aumentata, e in che ambiti viene utilizzata.In più l’ utente potrà accedere a
una piccola animazione del logo.
Progettazione
Progettazione

3. Design logico funzionale dell’ambiente AR
4. Lo storyboard
Progettazione
Progettazione

5. Definire le Trigger images
Progettazione
Progettazione

6. Buone e cattive Trigger images
Progettazione
Progettazione

7. Definizione dei layers (video, immagini, scene 3D, pagine web)
Specifiche dei “Video layer”: MP4 (h.264 ), FLV (video trasparenti)
Specifiche delle “scene 3D”:
Specifiche delle “Immagini layer”: jpg, png (per i buttons)
Specifiche delle “pagine web”: html
Progettazione
Progettazione

8. Creazione dell’ AR Layout
Si tratta di definire il
posizionamento e le relative
dimensioni dei vari contributi
multimediali.
Progettazione
Progettazione

Progettazione
Progettazione
9. Interazioni
Attivazione del Layer:
• Quando il contenuto viene cliccato
• Quando il contenuto viene cliccato due volte
• Dopo che il contenuto è entrato in assolvenza
• Dopo che il contenuto è iniziato
• Quando il contenuto è terminato
• Dopo un certo numero X di secondi
Azioni:
• Vai a un link predefinito
• Fai partire un altro contenuto
• Stoppa il contenuto
• Metti in pausa il contenuto
• Metti il contenuto in full screen
• Metti il contenuto in full screen con la camera attiva
(se il contenuto ha lo sfondo trasparente è possibile
vedere l’ambiente reale circostante)
• Togli la modalità full screen al contenuto
Un’interazione è data dalla combinazione di un’
ATTIVAZIONE del Layer (A1) + un’ AZIONE (A2)
A1
A2

9. Complessità delle Interazioni
• 1° Livello di interazione: A1 + A2
• 2° Livello di interazione: (A1 + A2 ) + (A1 + A2
• 3° Livello di interazione: (A1 + A2 ) + (A1 + A2) + (A1 + A2)
Per evitare una situazione di Information
Overload, si consiglia di non superare il 3° livello
Pubblicazione del sistema AR
Progettazione
Progettazione

10. Pubblicazione dell’ AR app
Differenze tra i maggiori AR browser (Aurasma, Junaio, Layar, Wikitude)
Progettazione
Progettazione

AR plus
Contenuti addizionali, associati all’ambiente di AR sviluppato
Quando il contenuto viene cliccato
FLIPPING BOOK
FOCUS WEB APP
• Quiz: multiple choice, true-false, drag and drop, fill in the blanks
• Simulazioni dinamiche interattive
• Customizzazione slide ppt
Vai a un link predefinito
………….
AR plus

Realtà aumentata e
comunicazione scientifica
Realtà aumentata e comunicazione scientifica

AR Experience Design
“The product is no longer the basis of value.
The experience is.”
Venkat Ramaswamy
The Future of Competition.

Design
Evaluate
Prototype
Interaction Design
Interaction Design

User Interactions in Mobile Augmented Reality
Markerless AR Geo-location based AR
Generalità

Metodi e limitazioni per la progettazione AR markers
Non c’è suffiente contrasto, né un contorno ben definito
Il contrasto c’è, ma gli elementi chiave di riconoscimento
sono simili

Mondo digitale e mondo fisico
Interazione attraverso elementi
che incoraggiano l’utente ad
esplorare e comprendere lo
spazio digitale e fisico
Feedback dallo spazio digitale per
allertare l’utente delle limitazioni e
delle possibilità del design
L’ interazione con GUI avviene
tramite il mondo fisico piuttosto
che col display del device
L’ interazione con GUI avviene con
elementi visualizzati sul display del
device
Interazione con gli oggetti
aumentati attraverso azioni nel
mondo fisico
Interazione diretta con gli oggetti
aumentati senza l’ausilio di
elementi GUI)

Mondo digitale e mondo fisico esempi
DP

DD

GP
Physical interactions

GD
Digital interactions

AP

AD

Grazie per l’attenzione
m.compagno@theround.it
Mirko Compagno
http://about.me/MirkoCompagno
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